探究盾構(gòu)法施工技術(shù)在地鐵建設(shè)運(yùn)用中的技術(shù)問(wèn)題

韓志旭+孫程頤

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)城市化建設(shè)的進(jìn)程也在逐漸加快。為了使人們的出行更加便利，許多地區(qū)都加大了基礎(chǔ)設(shè)施的投入，大規(guī)模的打造地下鐵路。但由于實(shí)施的時(shí)間較短，地鐵中的許多技術(shù)還不是非常的成熟，在隧道挖掘方向與樁基的位置固定上都有著一定的缺陷。因此，本文以地鐵施工中的“盾構(gòu)法”為主要分析方向，對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)法；地鐵建設(shè)；使用技術(shù)；問(wèn)題

在城市地下鐵施工建設(shè)中，技術(shù)方法包括許多種，其中盾構(gòu)法是比較主要的方式之一。盾構(gòu)法的優(yōu)勢(shì)在于它能夠?qū)χ車h(huán)境進(jìn)行整體分析，根據(jù)地下空間的實(shí)際規(guī)模來(lái)調(diào)整實(shí)施中的順序。同時(shí)，盾構(gòu)技術(shù)的適用性強(qiáng)，可調(diào)整性高。但它也有一定的缺點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)成本的投入過(guò)大，信息量較小。

1 盾構(gòu)法施工技術(shù)在地鐵建設(shè)中的關(guān)鍵問(wèn)題

1.1 近距離穿越建筑物

盾構(gòu)近距離穿越建筑物主要是表現(xiàn)在地鐵的流經(jīng)區(qū)域上。在地下鐵路建設(shè)之前，施工人員要根據(jù)周圍的環(huán)境進(jìn)行位置設(shè)定。從原則上來(lái)講，一些商業(yè)圈與繁華地點(diǎn)的穿越是不可避免的。盾構(gòu)法所針對(duì)的施工范圍比較廣，在施工中具有帶動(dòng)性，會(huì)間接影響到土地的建設(shè)，使內(nèi)部出現(xiàn)松動(dòng)情況。如果施工人員沒(méi)有針對(duì)建筑物的基礎(chǔ)條件進(jìn)行合理的分析，有可能會(huì)使某些區(qū)域出現(xiàn)“附加變形”的情況，甚至導(dǎo)致土方沉降，影響建筑的功能發(fā)揮。

1.2 盾構(gòu)隧道管片接縫防水

通常情況下，地下鐵建設(shè)的深度都具有一定的標(biāo)準(zhǔn)。如果地層的下屬區(qū)域較廣，挖掘面積較大，則有可能出現(xiàn)地下水。盾構(gòu)技術(shù)在水層較深的位置無(wú)法發(fā)揮其相應(yīng)的作用。尤其是在管片接口縫合時(shí)期，管線內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)交叉的現(xiàn)象，甚至影響到附屬設(shè)備的耐久性與穩(wěn)定性，使地下鐵建設(shè)的質(zhì)量大大減弱。

1.3 土壓平衡盾構(gòu)施工運(yùn)輸組織

有別于傳統(tǒng)的地下鐵建設(shè)方法，盾構(gòu)技術(shù)能夠使土體得到夯實(shí)，并加強(qiáng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的承壓力。但在碎石或者土渣運(yùn)輸時(shí)，隧道的規(guī)模會(huì)影響到建筑速度。盾構(gòu)法主要利用隧道電機(jī)進(jìn)行調(diào)配，在水平距離運(yùn)作下，碎石可能會(huì)出現(xiàn)堆積情況，使得運(yùn)輸?shù)乃俣葴p慢，甚至出現(xiàn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)不連貫的現(xiàn)象，導(dǎo)致工期的延遲。

1.4 盾構(gòu)機(jī)空推礦山法區(qū)段

在盾構(gòu)法的使用過(guò)程中，管片的構(gòu)建狀態(tài)與機(jī)體的連貫性是比較重要的兩個(gè)方面。如果遇到巖石比較頑固的區(qū)域，或者地段的推進(jìn)強(qiáng)度較大，則可能出現(xiàn)機(jī)體卡殼的現(xiàn)象。當(dāng)機(jī)頂出現(xiàn)裂痕或者是破碎情況下，管片的位置會(huì)松動(dòng)，甚至出現(xiàn)水體滲漏。這種施工條件下會(huì)為工作人員帶來(lái)危險(xiǎn)，也會(huì)影響到工序的完整性與穩(wěn)定程度。

2 盾構(gòu)法在地下鐵建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 盾構(gòu)技術(shù)在近距離穿越物的技術(shù)控制措施

近距離穿越建筑物在地鐵建設(shè)中是不可避免的。若想使盾構(gòu)法能夠發(fā)揮相應(yīng)的作用，提高技術(shù)的有效性，施工人員要從以下幾個(gè)方面入手，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的控制與管理。第一，在隧道挖掘之前建立一個(gè)相對(duì)完整的模型，結(jié)合周圍的地質(zhì)條件與環(huán)境進(jìn)行樁基的固定。對(duì)于一些規(guī)模較大的地下鐵建設(shè)，如北京、上海、深圳等地區(qū)，施工人員主要使用從內(nèi)部到兩端的截取方法。工作者將以設(shè)定中線的方式對(duì)暗渠進(jìn)行控制，取三根木樁定到隧道之中，再?gòu)膬啥丝谶M(jìn)行管片的拼裝，采取盾構(gòu)挖掘的方式來(lái)加強(qiáng)地表的應(yīng)激力。第二，根據(jù)地下鐵的規(guī)模和難度進(jìn)行施工過(guò)程的控制。技術(shù)人員要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)查，如：隧道全程是否有地下水、地表沉降的深度預(yù)算、周圍的平均溫度與濕度數(shù)值等等。如果是鞏固人員發(fā)現(xiàn)內(nèi)部具有土層有分化的現(xiàn)象，并在中心點(diǎn)隆起，則說(shuō)明隧道的建設(shè)難度較大。施工人員應(yīng)該利用盾構(gòu)法將管片串聯(lián)到一起，并在其中進(jìn)行砂漿的加注。在灌注之前，施工人員要對(duì)橋樁深度和高度等參數(shù)進(jìn)行規(guī)劃。從每個(gè)橋樁的間隔距離入手，進(jìn)行孔位分析。如果建筑中出現(xiàn)設(shè)備老化的現(xiàn)象，要在盾構(gòu)機(jī)保養(yǎng)的前提下進(jìn)行注漿壓力和速度的控制。一般來(lái)講，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)連續(xù)穿越兩個(gè)建筑物時(shí)，施工人員要從設(shè)備的起點(diǎn)與尾端兩部分作為控制中心，利用油脂將盾尾進(jìn)行壓力灌注，將兩點(diǎn)進(jìn)行連接并密封，以防止地下水滲漏的情況出現(xiàn)。第三，如果地表層出現(xiàn)斷層或者裂縫等情況，施工人員可以利用流沙和粉土進(jìn)行填充，以拼接的方式來(lái)達(dá)到通縫的目的。

2.2 盾構(gòu)隧道管片接縫防水控制措施

在利用盾構(gòu)法進(jìn)行地下鐵建設(shè)過(guò)程中，管片接縫防水工作的研究也尤為重要。施工人員主要從以下幾點(diǎn)作為控制方向，進(jìn)行技術(shù)的有效發(fā)揮。第一，在兩管片進(jìn)行連接的端口處加入“彈性密封墊”。將密封墊以垂直的形態(tài)與管片的兩端口進(jìn)行協(xié)調(diào)。接著，取其中一縱向截面進(jìn)行位置固定與密壓。在密壓的過(guò)程中要用螺母進(jìn)行加注，以防位置的錯(cuò)亂。第二，技術(shù)指導(dǎo)人員也要根據(jù)以下步驟實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)測(cè)。首先，對(duì)盾構(gòu)條件以及建筑強(qiáng)度進(jìn)行了解，將工程分為“一般”、“特殊”兩大部分。其次，對(duì)地基進(jìn)行變形預(yù)測(cè)。假定一個(gè)地表下沉的最大數(shù)值。如果地基的變形角度會(huì)超過(guò)這個(gè)數(shù)值，技術(shù)人員則要進(jìn)行判斷，分析盾構(gòu)法是否能夠在建筑中穿過(guò)。最后，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測(cè)。將水體、樁木的承壓力通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行核算，將超過(guò)土層臨界值的部分看作是應(yīng)激面，在隧道挖掘的實(shí)際應(yīng)用中選擇，加強(qiáng)傾斜角的適用性。通過(guò)核算出的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)施樁基的托換保護(hù)工作，確定該樁木的數(shù)量。第三，在管片使用前要將其表面進(jìn)行全面清理。利用除菌劑將鐵銹等污垢清除掉。尤其是縱向結(jié)構(gòu)中的溝渠拐角處，更要進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)定。為了保持盾構(gòu)外殼的光滑性，促進(jìn)挖掘進(jìn)度。施工人員要在防水嵌縫涂抹潤(rùn)滑油，并在管片的表面進(jìn)行定期灑水，以保持其粘合處不受影響。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文從兩方面入手。首先，對(duì)盾構(gòu)技術(shù)的問(wèn)題進(jìn)行分析。其次，以盾構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)作為切入點(diǎn)，探討地下鐵建設(shè)的主要方式。從而得出：施工人員要根據(jù)建設(shè)中的地質(zhì)情況進(jìn)行技術(shù)方案的設(shè)定，加強(qiáng)盾構(gòu)法在工程中的使用，挖掘其中的技術(shù)要點(diǎn)，為我國(guó)城市化進(jìn)程的加快奠定良好基礎(chǔ)。

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